JPH0483102A - 物品の寸法検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、成形された各種物品の寸法を測定し、所定の
公差内であるか否かを判定するための寸法検査装置に関
する。

「従来の技術」 上記物品の一例として、ジェットエンジン用のターピン
翼を挙げて説明する。

この種のターピン翼Ｔは、第３図に示すように湾曲した
平板状の翼部ＴＡと基部ＴＢとを一体化した形状をなし
、一般に精密鋳造法によって１個づつ成形されている。

このターピン翼Ｔの立体形状には極めて高い精度が要求
され、成形された個々の製品について寸法誤差を検査す
る必要がある。

この検査のため、従来では第４図に示すような検査器か
使用されていた。この検査器は、枠体ｌ。

２と、この枠体１．２に載せた一対のテンプレート３，
４　とからなり、各テンプレート３，４の先端面は翼部
ＴＡの検査部位各面の理想断面形状に合わせて形成され
ている。

そして、枠体１．２をターヒン翼Ｔの検査部位の両側に
位置決めした後、各テンプレート３，４を枠体１．２に
沿って翼部ＴＡの両面に当接さ仕、テンプレート３．４
と翼部ＴＡとの間に生じる隙間量Ｗ１、およびテンプレ
ート３．４と枠体１２との端面のずれ量Ｗ２を確認する
ことにより、成形品Ｔが製品規格を満たしているか否か
を判定していた。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記の検査器では以下のような問題を有して
いた。

■　作業員が前記間隙量ＷｌおよびＷ２を目分量で測る
ため、要求される寸法公差が厳しくなると、間隙量Ｗｌ
、Ｗ２が公差内であるか否かの判定が困難になる。

■　ターピン翼Ｔの断面形状は、長手方向の各検査点で
全て異なるため、検査箇所数だけの対のテンプレート３
．４　が必要で、製品の形状変更に対応しにくい。また
、作業員がこれらテンプレート３．４の各対を１組づつ
操作して測定するため手間がかかった。

■　この方法では、ターピン翼Ｔの各断面の形状不良は
検査できても、ターピンｇ’ｒ全体の立体形状の異常は
把握しにくい。

本発明はこれらの問題を解決し、高精度かつ容易に検査
が行なえ、しかも物品の立体形状の把握が容易な物品の
寸法検査装置を提供すること課題としている。

「課題を解決するための手段」 上記課題を達成するため、本発明の物品の寸法検査装置
は、互いに間隔を空け平行に配列された複数の探触ピン
、およびこれら探触ピンを少なくとも先端側が突出した
状態で長手方向摺動可能に支持する支持体とを具備した
一対の片側検査体と、これら片側検査体を、前記各探触
ピンの先端を対向させた状態で互いに離間させて支持す
るとともに、各片側検査体を接近離間させうる検査体開
閉機構と、各片側検査体の対向しあう各探触ピンの間に
、検査すべき箇所を位置決めして物品を固定する物品固
定手段とを具備したことを特徴とする。

なお、各片側検査体の探触ピンは、それぞれ同一平面に
沿って１列に配列して設けられるとともに、物品固定手
段と各検査体開閉機構との間には、前記同一平面に対し
て直交する方向に検査体開閉機構を平行移動させる移動
機構が設けられてもよい。

また、各支持体には、各探触ピンを先端側に向けて付勢
する付勢手段が設けられていてもよいし、これら支持体
に対する各探触ピンの軸方向位置を計測する位置測定セ
ンサがそれぞれ設けられていてもよい。

さらに、各位置測定センサはいずれもコンピュータに接
続され、このコンピュータは、各位置測定センサによっ
て測定された各探触ピンの軸方向位置から物品の断面形
状を推定し、この推定された断面形状と、予めコンピュ
ータに入力されている物品の設計形状との偏差を計算し
、さらにこの偏差が公差内であるか否かを判定するよう
にプログラムされていてもよい。

「作　用」 上記の物品の寸法検査装置によれば、物品の寸法誤差は
、各探触ピンの所定位置からのずれ量として検出される
ので、これらずれ量を測ることにより、作業員の回分量
に頼ることなく、成形誤差か公差内であるか否かの判断
が正確に行なえる。

また、各ピンは検査箇所の断面形状に対応して任意に変
位できるため、同じ一対の片側検査体を用いて多数の測
定点で検査が行なえる。したがって、物品の立体形状を
把握することが容易であるうえ、測定の手間を省いて検
査効率が向上でき、物品の形状変化にも容易に対応でき
る。

「実施例」 第１図および第２図は、本発明に係わる物品の寸法検査
装置の平面図および■−■線視線面断面図る。

第２図中符号ｌＯは固定台であり、この固定台１０は台
部１０Ａおよび挾持部１０Ｂ、ＩＯＣから構成され、台
部１０Ａ上に直立させたターピン翼Ｔの基部ＴＢを取り
付けるとともに、各挟持部１０Ｂ、ｌＯｃで基部ＴＢを
はさみ、高精度に位置決めする。

固定台ＩＯに隣接して支柱（図示路）が垂直に配置され
、この支柱に沿って昇降可能に昇降台１２が水平に取り
付けられている。また、図示していないが、昇降台１２
には支柱に沿って任意の高さに昇降台１２を移動しつる
ステッピングモータ等を使用した移動機構が設けられて
いる。

昇降台１２上には、一対の細長い支持体１４Ａ１４Ｂが
互いに平行に配置されている。これら支持体１４Ａ、１
４Ｂ　は、昇降台１２に長手方向に向けて固定されたレ
ールまたはガイドロッド（図示路）に沿ってそれぞれ平
行移動可能とされている。

昇降台１２にはさらに、各支持体１４Ａ、１４Ｂを互い
に接近離間させるためのエアシリンダまたはステッピン
グモータ等の駆動器（検査体開閉機構）１６が取り付け
られ、この駆動器１６の両端から突出したロッド１６Ａ
、１６Ｂの各先端が各支持体＋４Ａ、１４Ｂにそれぞれ
連結されている。

支持体＋４Ａ、１４Ｂには、それぞれ複数本の水平な探
触ピンｌ　８　Ａ−Ｇ、２０　Ａ−Ｇが等間隔を空け一
列に並んで貫通支持されている。これら探触ピン１８Ａ
−Ｇ、２０Ａ〜Ｇは互いに平行とされ、それぞれ長手方
向に摺動可能とされている。

なお、これら探触ピン１８Ａ〜Ｇ、２０Ａ−Ｇの長さは
、この例では図示のように翼部ＴＡの両面に先端を当接
させた状態で、基端がほぼ揃うように設定されており、
それぞれ長さが異なる。また、各探触ピン１８　Ａ−Ｇ
、２　ＯＡ−Ｇ　の先端は丸められている。

各ピン１８Ａ〜Ｇ、２ＯＡ−Ｇ　　の中途部にはそれぞ
れワッシャ２２が固定され、各ワッシャ２２と支持体１
４Ａ、１４Ｂとの間にはスプリング２４が介装されてい
る。これにより、各ピン１８Ａ〜Ｇ、２０Ａ−Ｇは先端
方向に付勢され、各先端の翼部ＴＢへの当接圧力がほぼ
等しくなるように設定されている。

さらに、昇降台１２には支持体１４Ａ、１４Ｂの移動範
囲をそれぞれ規定する位置調整可能なストッパ（図示路
）が取り付けられ、駆動器１６を作動させて各支持体＋
４Ａ、１４Ｂを接近させると、これら支持体１４Ａ、１
４Ｂは、翼部ＴＡの形状に応じて予め位置が決定された
ストッパに当たり、一定位置で停止する。また各支持体
１４　Ａ、１４Ｂを離間させると、各ピン１８Ａ−Ｇ、
２０Ａ〜Ｇかターピン翼Ｔから離れて停まるようになっ
ている。

支持体１４Ａ、１４Ｂには、各ピン１８Ａ〜Ｇ。

２ＯＡ−Ｇの基端部に対応してそれぞれ位置検出センサ
２６が固定されている。これらセンサ２６としては、磁
気式あるいは静電容量式近接センサ、レーザー等を用い
た光学式センサ、電気マイクロゲージ、各種エンコーダ
等が使用可能で、いずれもピン１８　Ａ−Ｇ、２０　Ａ
−Ｇの軸方向位置に応じた電気信号を出力する。

各位置検出センサ２６は、さらにコンピュータ３０に接
続されている。このコンピュータ３０には出力装置とし
てデイスプレィ３４、プリンタ３２などが、また入力装
置としてキーボード３６およびマウス３８等が接続され
ている。

コンピュータ３０は、各センサ２６によって測定された
各探触ピンｒ　８　Ａ−Ｇ、２　ＯＡ−Ｇの位置から翼
部ＴＡの断面形状を推定し、この推定された断面形状と
、予めコンピュータ３０に入力されている翼部ＴＡの設
計形状との偏差を計算する。

さらに、算出された偏差が予め入力されている公差内で
あるか否かを判定するようにプログラムされている。判
定結果はデイスプレィ３４で表示するとともに、必要に
応じてはプリンタ３２で印字することができる。

上記構成からなる物品の寸法検査装置によれば、ターピ
ン翼Ｔの寸法誤差は、ピン１８Ａ−Ｇ、２ＯＡ−Ｇの所
定位置からのずれとして検出されるので、これらのずれ
量を測ることにより、目分量に頼ることなく公差内であ
るか否かの判断が正確に行なえる。

また、１対の片側検査体１４Ａ、１４Ｂをターピン翼Ｔ
の高さ方向に移動して複数点で検査できるため、多数対
のテンプレートを使用する従来法に比して測定の手間が
低減され、ターピン翼Ｔの影状変更にも対応でき、立体
形状の把握ら容易である。

なお、コンピュータ３０をＣＡＤ装置に接続し、ＣＡＤ
装置から直接、ターピンｗｔＴの設計形状データを入力
する構成としてもよいし、昇降台１２の昇降、および支
持体１４Ａ、１４Ｂの開閉をコンピュータ３０でプログ
ラム制御する構成としてもよく、その場合には検査作業
を全自動化することができる。

また、上記実施例ではコンピュータ３０を使用していた
が、探触ピンｌ　８　Ａ−Ｇ、２　ＯＡ−Ｇ　の基端部
に目盛りおよびスケールを設け、このスケールに対する
目盛りの位置で成形誤差を測定する構成としてもよい。

また、上記実施例ではピンの付勢手段としてスプリング
を使用していたが、その代わりにエアシリンダ、磁気ア
クチュエータ等によってピンを付勢する構成としてもよ
いし、常に一定の付勢力を与えるのではなしに、支持体
１４Ａ、１４Ｂ　が開いた時にのみピンを突出方向に移
動させ、初期位置に復帰させる構成としてもよい。

さらに、各支持体に複数列に配列して探触ピンを設け、
一定面積に亙る検査が同時に行なえるようにしてもよい
。

なお、本発明が対象とする物品は、ターピン翼に限らず
、いかなる製品にも適用可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わる物品の寸法検査装
置によれば、物品の両側から各片側検査体を接近させ、
各探触ピンの先端を物品に押し当てて後退させることに
より、物品の寸法誤差はピンの所定位置からの変位量と
して検出される。したがって、これら変位量を測ること
により、目分量に頼ることなく、成形誤差が公差内であ
るか否かの判断が正確に行なえる。

また、各ピンは検査箇所の断面形状に対応して任意に変
化できるため、同じ１対の片側検査体を用いて多数の測
定点で検査することが可能である。

したがって、これら片側検査体を移動しつつ複数点で測
定を行なうことにより、物品の立体形状を把握すること
か容易であるうえ、多数対のテンプレートを使う従来法
に比して測定の手間が省けて、物品の形状変化にも対応
できる。

なお、各支持体に各探触ピンを先端側に向けて付勢する
付勢手段を設けた場合には、各検査後に探触ピンが付勢
力によって初期位置に戻るため、測定を自動化すること
が容易である。

また、各探触ピンに位置測定センサを設け、これらセン
サをコンピュータに接続した場合には、探触ピンの位置
計測および製品の合否判定が自動的に行なえるため、検
査処理速度が大幅に向上するとともに、信頼性も高めら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる物品の寸法検査装
置の一実施例を示す平面図および■−■線視線面断面図
３図は物品の一例としてターピン翼を示す斜視図、第４
図は従来の物品の寸法検査方法を示す平面図である。 Ｔ・・ターピン翼（物品）、ＴＡ・翼部、ＴＢ・・基部
、１０・・固定台、１２・・昇降台、１４Ａ　　１４Ｂ
−支持体、１６・・駆動器、１８Ａ−０，２０Ａ〜Ｇ・
・探触ピン、２２・・ワッンヤ、２４１．スプリング（
付勢手段）、２６・・・位置測定センサ、３ｏ・・コン
ピュータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに間隔を空け平行に配列された複数の探触ピ
   ン、およびこれら探触ピンを少なくとも先端側が突出し
   た状態で長手方向摺動可能に支持する支持体とを具備し
   た一対の片側検査体と、これら片側検査体を、前記各探
   触ピンの先端を対向させた状態で互いに離間させて支持
   するとともに、各片側検査体を接近離間させうる検査体
   開閉機構と、 前記各片側検査体の対向しあう各探触ピンの間に、検査
   すべき箇所を位置決めして物品を固定する物品固定手段
   とを具備したことを特徴とする物品の寸法検査装置。
2. （２）前記各片側検査体の探触ピンは、それぞれ同一平
   面に沿って１列に配列して設けられるとともに、 前記物品固定手段と各検査体開閉機構との間には、前記
   同一平面に対して直交する方向に前記検査体開閉機構を
   平行移動させる移動機構が設けられていることを特徴と
   する請求項１記載の物品の寸法検査装置。
3. （３）前記各支持体には、前記各探触ピンを先端側に向
   けて付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項１または２記載の物品の寸法検査装置。
4. （４）前記各支持体には、これら支持体に対する前記各
   ピンの軸方向位置を計測する位置測定センサがそれぞれ
   設けられていることを特徴とする請求項１、２または３
   記載の物品の寸法検査装置。
5. （５）前記各位置測定センサはいずれもコンピュータに
   接続され、このコンピュータは、前記各位置測定センサ
   によって測定された前記各探触ピンの軸方向位置から物
   品の断面形状を推定し、この推定された断面形状と、予
   めコンピュータに入力されている物品の設計形状との偏
   差を計算し、さらにこの偏差が公差内であるか否かを判
   定するようにプログラムされていることを特徴とする請
   求項４記載の物品の寸法検査装置。